Control pid

Nota técnica 10, rev b:
Control PID, conceptos básicos.
Enero 2010

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Presentación y objetivos.................................................................................... 2 Variable de proceso, Set Point y Error. .............................................................. 3 Control On/Off. ................................................................................................... 4 PWM y tiempo de ciclo....................................................................................... 6 ControlProporcional........................................................................................... 8 Error estacionario............................................................................................. 11 Control Proporcional Derivativo PD.................................................................. 14 Control Proporcional Integral PI. ...................................................................... 18 ControlProporcional Integral Derivativo PID.................................................... 23 Mandos de enfriamiento en los PID. ................................................................ 26

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________________ 1 Nota Técnica 10, rev. b, http://www.arian.cl

Presentación y objetivos.
El presente documento tiene por objetivos : 1-Introducir algunos elementos de teoría de control en forma gradual y lo más natural e intuitiva posible. 2- Familiarizar al lector con los términos usados en la programación de controladores PID modernos ( banda proporcional, "reset automático",etc ) de modo que pueda programar su instrumento entendiendo cada parámetro que introduce. 3- Establecer la relación entre los términos usados en terrenopor los instrumentistas y su equivalencia en la teoría formal de control moderno. Los objetivos 1 y 2 son los principales, a ellos se orienta la mayor parte del documento y puede lograrlos cualquier lector con conocimientos básicos de matemáticas, familiarizado un mínimo con instrumentos y máquinas industriales. El mismo no necesita leer los recuadros "NIVEL 2", estos son apropiados al lector conconocimientos de cálculo diferencial (integral y derivada) y en algún momento estarán destinados a lectores con conocimientos de teoría de control y transformada de Laplace. En todo caso estos son una parte mínima del texto y se incluyen solo en atención al objetivo 3. ARIAN S.A. El Comendador 2340, Providencia Santiago, Chile Fono: 56-2-4218333 web site: www.arian.cl____________________________________________________________

________________ 2 Nota Técnica 10, rev. b, http://www.arian.cl

Variable de proceso, Set Point y Error.
La variable medida que se desea estabilizar (controlar) recibe el nombre de variable de proceso ("Process Value") y se abrevia Pv. Un buen ejemplo de variable de proceso es la temperatura, la cual mide el instrumento controlador mediante una termocuplao una Pt100. Otro ejemplo de una Pv puede ser un caudal ( litros/minuto ), este se mide mediante algún sensor y su transductor adecuado que entreguen una señal de 4 a 20mA proporcional al caudal. La corriente 4 a 20mA entra al controlador en donde se reescala a las unidades originales de la Pv. Ejemplos adicionales de Pv pueden ser velocidad, presión, humedad, etc cada una de las cuales se midecon el sensor apropiado y se convierten comúnmente a 4...20mA para ingresar al control. En adelante durante todo este tutorial se usará la temperatura como ejemplo de Pv por ser lo más intuitivo. Esto no hace perder generalidad, pues todo lo que se hable sobre temperatura y hornos es perfectamente análogo a sistemas de control de velocidad, presión, etc. El valor prefijado Sp ( “Set Point” ), es...